(57)【要約】【課題】糸条の張力変動を抑制して、綾落ちやパッケージのフォーム不良およびそれらに起因する解舒不良を減少することができ、コンパクトにかつ優れた糸掛け作業性のもとに糸条を巻き取ることができるばかりか、巻取られた糸条パッケージから糸条を高速でスムーズに解舒することが可能な糸条巻取機および糸条の巻取り方法を提供する。【解決手段】振り支点ガイド２とトラバースガイド４との間に糸長を補正する糸長変動抑制ガイド７を取付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振り支点ガイドから導かれる糸をトラバースしてパッケージに巻き取る巻取機であって、前記振り支点ガイドとトラバースを行うためのトラバースガイドとの間に、これら両者間の糸長を補正する手段を設けたことを特徴とする糸条巻取機。
【請求項２】
前記糸長を補正する手段によって、前記トラバースガイドの走行経路を１往復する間の糸条巻取り張力の変動幅がその間の平均巻取り張力の５〜３０％であることを特徴とする請求項１に記載の糸条巻取機。
【請求項３】
前記糸長を補正する手段は、前記振り支点ガイドと前記トラバースガイドの走行経路とによって形成される平面（Ｐ）に対し立体的な高さ（Ｄ）を有する糸長変動抑制ガイドであることを特徴とする請求項１または２に記載の糸条巻取機。
【請求項４】
前記糸長変動抑制ガイドの高さ（Ｄ）が、トラバース幅の中央部で最大となることを特徴とする請求項３に記載の糸条巻取機。
【請求項５】
糸条を下方から導いてパッケージに巻取ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の糸条巻取機。
【請求項６】
前記振り支点ガイドとトラバースガイドとの距離である綾振り長（Ｌ）と、トラバース幅（Ｗ）との比（Ｌ／Ｗ）が１〜３．５であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の糸条巻取機。
【請求項７】
前記トラバースガイドの往復動が、無端螺旋溝を有するスクロールカムの回転により行われるカムトラバース方式によることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の糸条巻取機。
【請求項８】
前記トラバースガイドの往復動が、回転羽根を有し羽根同士での糸の受け渡しにより行われる羽根トラバース方式によることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の糸条巻取機。
【請求項９】
前記羽根トラバース方式が、パッケージ幅に対し２組またはそれ以上の回転羽根を並んで配置した多軸羽根トラバース方式であることを特徴とする請求項８に記載の糸条巻取機。
【請求項１０】
振り支点ガイドから導かれる糸条をトラバースしてパッケージに巻き取るにおいて、前記振り支点ガイドとトラバースを行うためのトラバースガイドとの間に、これら両者間の糸長を補正しながら糸を巻き取ることを特徴とする糸条の巻き取り方法
【請求項１１】
巻取り時の糸条張力が０．１〜０．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、かつ該張力の変動幅が０．０１〜０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１０に記載の糸条の巻き取り方法。
【請求項１２】
繊度が２００〜３０００ｄｔｅｘ、強度が７〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘの太繊度高強度繊維を、２５００〜７０００ｍ／ｍｉｎの速度で製糸した複数本の糸条を、各ボビンにそれぞれ巻取ることを特徴とする請求項１０または１１に記載の糸条巻取り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速で製糸された複数本の糸条を巻取る際に用いる糸条巻取機およびそれを用いた糸条の巻取り方法に関する。更に詳しくは、振り支点ガイドとトラバースガイド間の糸長の変化にともなう糸条の張力変動を抑制して、綾落ちやパッケージのフォーム不良およびそれらに起因する解舒不良を減少することができ、コンパクトにかつ優れた糸掛け作業性のもとに糸条を巻き取ることができるばかりか、巻取られた糸条パッケージから糸条を高速でスムーズに解舒することが可能な糸条巻取機および糸条の巻取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の糸条巻取り方法としては、紡糸・延伸・熱処理等の完了した糸条を巻取機の上部から導き、巻取機の上部に設置された振り支点ガイドを基点に、糸条巻取り方向と概直角にトラバースさせながらボビン上に巻取る上糸道タイプの巻取り方法、および糸条を一旦巻取機の下部まで方向変更ロールを介して導き、巻取りボビンの下方直下に設置された振り支点ガイドを基点として上記と同様に巻取る下糸道タイプの巻取り方法（例えば、特許文献１および２参照）が知られている。
【０００３】
すなわち、前者の上糸道タイプの方法に使用れる巻取機は、図７および図８に示したように、巻き取りパッケージ（６）を備えた巻取機（１）の上部にトラバースガイド（４）が、その上方に振り支点ガイド（２）が、更にその上方に製糸工程の最終ロール（３）が、それぞれ配置されている。そして、巻取りパッケージ幅、即ちトラバース幅（Ｗ）と、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイド（４）と振り支点ガイド（２）との距離、即ち綾振り長（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）は、通常４を越える長さであるため、巻取機と製糸工程の最終ロール間の距離が長く、通常は約１．５〜２．５ｍであり、このことは、製糸ロールレイアウトをコンパクト化することを困難としていた。
【０００４】
また、この上糸道タイプの巻取機は、振り支点ガイド（２）と巻取りボビン間の距離を充分に採れることから、綾振りされる糸条が１往復（１トラバース）する間に発生する巻取り張力の変動が少なく、その結果解舒性の良いパッケージが得易いために広く採用されているが、巻取機の上部に十分な綾振り長をとって振り支点ガイド（２）を設置し、更にその上部に製糸工程の最終ロール（３）を設置することになるため、高い位置にある最終ロール（３）への糸掛け作業には高い作業台が必要となったり、逆に最終ロール（３）を下げた場合には巻取機の巻取りボビン位置が下方になってしまい、玉揚げ作業や空ボビンの装着作業を低い姿勢で行わねばならず、作業性が著しく劣るという問題があった。
【０００５】
一方、後者の下糸道タイプの方法に使用れる巻取機では、図９および図１０に示したように、製糸工程の最終ロール（３）からの糸条は、一旦糸道変更ロール（５）を介して巻取機の下方に導かれ、巻取りパッケージ（６）の下方直下に配した振り支点ガイド（２）を基点として、トラバースガイド（４）に導かれ、トラバースされながら巻取りパッケージ（６）に巻取られる。  この下糸道タイプの巻取機によれば、通常巻取りパッケージの玉揚げ作業を腰の高さで行えるように巻取機の高さを設定できるため玉揚げの作業性がよいこと、および巻取機の直上に一定の綾振り長さを取る必要もないことから、紡糸、引き取りロールの配置についての制約も少なく、巻取機の上部、比較的低い位置に製糸工程の最終ロールを配置できるため、糸掛け作業が容易であることなどの利点が得られるが、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイド（４）と振り支点ガイド（２）との距離、即ち綾振り長（Ｌ）が短いことから、トラバースガイド（４）の位置によっては振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）との間の糸長が変化し、それに伴って巻取り張力が変化するため、巻取り時に綾落ちを起こしたり、パッケージの解舒不良を引き起こしたりするという問題があった。これらの問題は、比較的低速で巻取る場合は特に支障とはならないが、近年採用されている例えば２５００ｍ／ｍｉｎ以上、通常３０００ｍ／ｍｉｎ以上の高い巻取り速度においては、巻取り時のトラバースによって生じる張力の変動が比較的大きいまま巻取られ、かかる糸条パッケージは解舒不良が発生し易いという問題を抱えていた。
【０００６】
このように、下糸道タイプの巻取機における問題点は、振り支点ガイドと巻取りボビンまでの距離を充分とることができないため、トラバースガイドの位置によっては振り支点ガイドとトラバースガイド間の糸長が変化し、その変化が巻取り張力の変動となり、無視できない張力変動を伴いながら巻取られることであった。
【０００７】
一方、前述のとおり、上糸道タイプの巻取機における問題点は、綾振り長を長く取るために、製糸ロールレイアウトをコンパクトにし難いことおよび糸掛け作業性が劣るということであった。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６０−１４４２８０公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−８９０２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、特に上記下糸道タイプの巻取り方法における欠点を改善し、綾振り長が短かくても、トラバースガイドがその走行経路を１往復する間の巻取り張力の変動幅を抑制し、巻取られた糸条パッケージから糸条を高速でスムーズに解舒することが可能な糸条巻取機および巻取り方法を提供すること、および同技術を上記上糸道タイプに適用したコンパクトで糸掛け作業性の良い糸条巻取機および巻取り方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の糸条巻取機は、振り支点ガイドとトラバースガイドとを備えた合成繊維糸条の巻取機において、前記振り支点ガイドとトラバースガイドとの間に、これら両者間の糸長を補正する糸長変動抑制ガイドを設けたことを特徴とする。
【００１３】
なお、本発明の糸条巻取機においては、
前記糸長変動抑制ガイドは、糸条がトラバースガイドの走行経路を１往復する間の巻取り張力の変動幅がその間の平均巻取り張力の５〜３０％となるように設計されていること、
前記糸長変動抑制ガイドは、振り支点ガイドからトラバースガイドまでの糸条の走行経路が、前記振り支点ガイドとトラバースガイドとの走行経路によって形成される平面（Ｐ）に対し立体的に高さ（Ｄ）を有した糸条の軌跡となるように設けられていること、前記高さ（Ｄ）が、トラバース幅の中央部で最大となること、
前記巻取機が、糸条を下方から導いてパッケージに巻取る方式の下糸道タイプであること、前記トラバースガイドと振り支点ガイドとの距離である綾振り長（Ｌ）と、トラバース幅（Ｗ）との比（Ｌ／Ｗ）が１〜３．５であること、前記トラバースガイドの往復動が、無端螺旋溝を有するスクロールカムの回転により行われるカムトラバース方式であることもしくは回転羽根を有し羽根同士での糸の受け渡しにより行われる羽根トラバース方式であること、および前記羽根トラバース方式が、パッケージ幅に対し２組またはそれ以上の回転羽根を並んで配置した多軸羽根トラバース方式であることが、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１４】
また、本発明の糸条の巻取り方法は、上記の糸条巻取機を用いて合成繊維糸条を巻取ることを特徴とし、この巻取り方法においては、巻取り時の糸条が０．１〜０．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、かつ張力の変動幅が０．０１〜０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘであること、および  繊度が２００〜３０００ｄｔｅｘ、強度が７〜１．０ｃＮ／ｄｔｅｘの太繊度高強度繊維を、２５００〜７０００ｍ／ｍｉｎの速度で製糸した複数本の糸条を、各ボビンにそれぞれ巻取ることが、いずれも好ましい条件である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
本発明は、ポリアミド、ポリエステルおよびポリプロピレンなどの合成繊維糸条、特に高強力で、比較的太繊度の産業用繊維糸条を巻取るのに好適な糸条巻取機および糸条の巻取り方法に関するものである。
【００１７】
すなわち、本発明は、特に高速・多糸条の効率的な製糸プロセスに有用で、綾落ちやパッケージフォーム不良およびそれらに起因する解舒不良を改善した糸条巻取機およびそれを用いた糸条の巻取り方法に関する。
【００１８】
まず、本発明の糸条巻取装置について、図面を用いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の下糸道タイプの糸条巻取機を表す正面図、図２はその側面図、図３は本発明の下糸道タイプの糸条巻取機における振り支点ガイド、糸長変動抑制ガイド、トラバースガイドおよび走行糸条との位置関係を示した斜視図、図４は本発明におけるトラバースガイドの位置と振り支点ガイドからトラバースガイド間の糸長との関係および綾振り長を示した図、図５は本発明における糸長変動抑制ガイドの突出設計値を算出するための説明図、図６は糸長変動抑制ガイドの形状を示す説明図である。
【００２０】
図１〜３は、下糸道タイプの糸条巻取機に本発明を適用した例であり、製糸工程の最終ロール（３）からの糸条は、一旦糸道変更ロール（５）を介して巻取機の下方に導かれ、巻取りパッケージ（６）の下方直下に配した振り支点ガイド（２）を基点として、トラバースガイド（４）に導かれ、トラバースされながら巻取りパッケージ（６）に巻取られるが、振り支点ガイド（２）を通過した糸条は糸長変動抑制ガイド（７）により、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）の走行経路とによって形成される平面（Ｐ）に対して高さ（Ｄ）を持った立体的な軌跡となる経路を走行する。
【００２１】
そして、糸長変動抑制ガイド（７）の形状は、トラバースガイド（４）がトラバース幅中央に位置する時点の糸道に当る部分で高さ（Ｄ）を最大とし、トラバースガイド（４）がトラバース幅の両端に位置する時点の糸道に当る部分では突出長は０となるよう設計するのが好ましい。このように設計することにより、トラバースガイド（４）がトラバース幅方向の端に位置する時点の糸条の走行経路は平面Ｐ上の直線となる。
【００２２】
トラバースガイド（４）がトラバース幅中央に向って移動するに従い、糸条の走行経路は屈折し、平面（Ｐ）からの高さ（Ｄ）は次第に大きくなる。高さ（Ｄ）はトラバースガイド（４）がトラバース幅中央に位置する時点で最大となった後、他端に向って移動するに従い減少し、他端に位置する時点では再び平面（Ｐ）上の直線となる。このような糸条の走行経路を形成することにより、トラバースガイド（４）の往復動による振り支点ガイドとトラバースガイド間の糸長の変化を小さく抑えることが可能となるのである。それに伴い、巻取り張力の変化を小さく抑えることができ、巻取り時の綾落ち発生やパッケージの解舒不良を抑制することが可能である。なお、最大高さ（Ｄ０）はトラバース幅（Ｗ）が広いほど大きくなるよう設計する。
【００２３】
ここで、図１１に示したように、上述した従来の糸条巻取機における振り支点ガイド（２）からトラバースガイド（４）までの糸長は、トラバースガイド（４）がトラバース幅中央に位置する時点では綾振り長（Ｌ）と等しく、すなわちＬ１＝Ｌとなる。また、トラバースガイドがトラバース幅両端に位置する時点では、下記式（１）のＬ２となる。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
厳密には振り支点ガイド（２）からトラバースガイド（４）までの糸条は、空気抵抗やトラバース端部での折返しにより発生する屈曲の伝播などの影響により完全な直線とはならないが、上記式（１）をそのまま用いて設計することに問題はない。
【００２６】
しかるに、上記従来の下糸道タイプの糸条巻取機においては、綾振り長（Ｌ）を、通常の巻取機ではたかだか４０〜７０ｃｍ程度の長さしか確保することができない。また、産業用繊維の巻取りパッケージ幅（＝トラバース幅：Ｗ）は、通常約３０ｃｍと比較的広いため、巻取り中に糸がトラバースされることにより振り支点ガイド（２）からトラバースガイド（４）までの糸長は無視できない程度の大きさで変化する。例えば、綾振り長（Ｌ）が６０ｃｍ、巻き取りパッケージ幅（Ｗ）が３０ｃｍの場合、トラバースガイドがパッケージの両端に位置する時点の糸長（Ｌ２）と糸条がパッケージの中央に位置した時点の糸長（Ｌ１）との差（Ｌ２−Ｌ１）は約２ｃｍとなり、これは綾振り長の約３％に相当する。通常、この糸長の差は糸条の伸長弾性回復特性によって巻取り時に吸収されるが、その差が大きな場合には、吸収しきれず糸条がトラバースガイドから外れるなどの異常な巻状態としてパッケージに巻き込まれることになり、かかるパッケージは綾落ちや巻フォーム不良となることから、しばしば後工程での解舒不良を引き起こすため問題となっていた。
【００２７】
また、一見綾落ちや巻フォーム不良などの異常が起こらない定常状態においても、巻取り張力の変動は潜在的な問題を抱えており、例えば、糸条の毛羽や走行糸条が接する糸道ガイド類の微少な異常、例えば埃や糸屑の付着、摩耗などが生じた際に張力変動が拡大して巻異常となり、解舒性の悪いパッケージを生じ易かった。
【００２８】
これに対し、本発明の糸条巻取機における振り支点ガイド（２）からトラバースガイド（４）までの糸長Ｌ３は、図４に示したように、トラバースガイド（４）がトラバース幅中央に位置する時点（４ａ）では、下記式（２）で示される値となる。
【００２９】
【数２】
2005035714.tif 000004
【００３０】
また、トラバースガイド（４）がトラバース幅両端に位置する時点（４ｂ）での糸長Ｌ２は、下記式（３）で示される値となる。
【００３１】
【数３】
2005035714.tif 000005
【００３２】
ここで、振り支点ガイド（２）から糸長変動抑制ガイド（７）までの距離（ｈ）を４０ｃｍ、トラバース幅中心における最大高さ（Ｄ０）を５ｃｍとし、これを上記と同じ綾振り長（Ｌ）が６０ｃｍ、巻き取り幅（Ｗ）が３０ｃｍの巻取機に適用した場合には、トラバースガイド（４）がパッケージの両端に位置する時点（４ｂ）の糸長（Ｌ２）と、糸条がパッケージの中央に位置した時点の糸長（Ｌ３）との差（Ｌ２−Ｌ３）は、約１ｃｍとほぼ半減することになる。巻取り糸条のポリマー種類、物性、総繊度、単繊維繊度、トラバース速度、および平均巻取り張力などによっても異なるが、糸長差が半減することにより、巻取り糸条の張力変動も大きく低減することになる。
【００３３】
すなわち、このような設計値の糸長変動抑制ガイド（７）を適用した場合の糸長の変化幅および巻取り張力変動幅低減効果は、従来の糸条巻取機において綾振り長（Ｌ）を約１２０ｃｍに延長するのと同等となる。これは、巻取りパッケージ幅、即ちトラバース幅（Ｗ）と、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイド（４）と振り支点ガイドとの距離、即ち綾振り長（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）が約４であることに相当する。
【００３４】
したがって、本発明の糸条巻取機によれば、トラバースガイド（４）の位置による振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）間の糸長変動幅を小さくすることが可能であるため、トラバースガイド（４）の移動による張力変動を抑制することができ、巻取り時の綾落ち発生やパッケージの解舒不良といった問題の発生を解消することができるのである。
【００３５】
本発明の糸長変動抑制ガイド（７）は、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）までの間の適当な位置に設置することができる。トラバースガイド（４）もしくは振り支点ガイド（２）の近傍に取付けると、少ない高さで大きな張力変動抑制効果を得ることができるが、糸長変動抑制ガイド（７）による糸条の屈曲角が大きくなるため、ガイドとの擦過により毛羽が発生する恐れがある。また、トラバースガイド（４）の直近に取付けると、糸条がトラバースガイド（４）から外れやすくなる。
【００３６】
以上の理由から、糸長変動抑制ガイド（７）はトラバースガイド（４）および振り支点ガイド（２）から若干離した位置に取付けるのが好ましい。また、糸長変動抑制ガイド（７）による糸条走行経路の高さ（Ｄ）は、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）と間の糸長変動が小さくなる形状であれば、いかなる形状であっても良いが、図５に示すようなトラバースガイド（４）が任意の時点（４ｃ）にある場合においては、以下の式（４）を満たすよう設計し、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）と間の糸長が常に一定となるようすることが好ましい。
【００３７】
【数４】
2005035714.tif 000006
【００３８】
ただし、ａ２  、ｂ２  は
【００３９】
【数５】
2005035714.tif 000007
【００４０】
で示される値である。なお、式（４）中のＷ１はトラバースガイドが任意の位置にある時点（４ｃ）での、トラバースガイド走行経路におけるトラバース幅中心からの距離、ｈは振り支点ガイドから糸長変動抑制ガイド設置位置までの距離、Ｄはトラバースガイドがトラバース幅中心からＷ１の距離の位置にある時点で糸条と糸長変動抑制ガイドが接触している位置での糸長変動抑制ガイドの平面（Ｐ）からの高さ（Ｄ）を示し、Ｌは綾振り長さ、Ｌ２は上記式（３）で定まる値である。
【００４１】
本発明法においては、巻取りパッケージ幅、即ちトラバース幅（Ｗ）と、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイドと振り支点ガイドとの距離、即ち綾振り長（Ｌ）との比（Ｌ／Ｗ）を、１以上、３．５以下として糸条を巻取る場合の効果が顕著である。（Ｌ／Ｗ）が３．５を越える場合であっても本発明を適用することができるが、この場合には元々の張力変動幅が小さいため、わずかな効果しか得られない。
【００４２】
また、本発明の効果は、特に下糸道タイプの糸条巻取機および巻取り方法において有効に活かすことができ、この場合には（Ｌ／Ｗ）が小さいほど効果が顕著に表れるが、巻取機の各部機能のバランス上、実用的にはＬ／Ｗ比を１未満とすることは困難であることから、好ましい（Ｌ／Ｗ）の範囲は、１以上３．５以下である。
【００４３】
本発明で使用する糸長変動抑制ガイド（７）の形状は、トラバース幅（Ｗ）と綾振り長（Ｌ）および振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）と間での糸長変動抑制ガイド（７）を設置する位置から糸条の高さ（Ｄ）の軌跡を求めて設計する。
【００４４】
図６に糸長変動抑制ガイドの形状の一例を示す。糸長変動抑制ガイドの形状は、振り支点ガイドとトラバースガイドとの間の糸長が常に一定となるように、上記式（４）を満たす形状（図６（１））とするのが好ましいが、若干計算値から外れた単純な円弧状（図６（２））や、それぞれが接続する直線の組合わせ（図６（３））および（図６（４））であっても、トラバースガイドの位置によって変化する振り支点ガイドとトラバースガイド間の糸長差が従来よりも減少する形状であれば、制限なく用いることができる。なお、直線の組合わせ形状を用いる場合は、頂点部をＲ取りすることが好ましい。また、ガイド部材は図６（１）〜（４）に示したような板状のものに限らず、棒状（図６（５））であってもよい。
【００４５】
また、本発明で使用する糸長変動抑制ガイド（７）の表面材質は、その表面の糸条との摩擦係数が０．５以下と低いものほど好ましい。通常は０．１〜０．４の範囲である。
【００４６】
そして、上記特性を満足する糸長変動抑制ガイド（７）としては、例えば、クロム梨地メッキ、セラミックス、セラミックス溶射コーティングなどを施したガイド、あるいは表面に摩擦が小さくかつ耐摩耗性の優れた金属を蒸着したガイドなどを用いることが好ましい。本発明の糸長変動抑制ガイド表面の金属蒸着に適した金属としては、例えばクロム梨地メッキなどが挙げられる。
【００４７】
次に、本発明の上記方法に適した装置の一例を以下に述べる。
【００４８】
以下に用いる糸条巻取機は、糸条を巻取機の下方から導いてパッケージとして巻取る下糸道タイプの巻取機である。
【００４９】
図１および２に示したとおり、製糸工程の最終ロール（３）を出た糸条は、一旦巻取機（１）の下部まで方向変更ロール（５）を介して、巻取りボビンの下方直下に設置された振り支点ガイド（２）へ導かれる。振り支点ガイド（２）は駆動ロールであり、そこから上方へ走行する糸条は、トラバースガイド（４）、トラバース駆動系などを内蔵したトラバースボックス（図示せず）下面に取付けられた糸長変動抑制ガイド（７）により、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）の走行経路によって形成される平面（Ｐ）に対し立体的に高さ（Ｄ）を有する糸道を形成する。糸長変動抑制ガイド（７）を出た糸条は、トラバースガイド（４）によりトラバースされ、巻取りパッケージ（６）に巻取られる。
【００５０】
図１１に示した従来の糸条巻取機において、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイド（４ａ）と振り支点ガイド（２）との距離、即ち綾振り長（Ｌ）は５７０ｍｍであり、振り支点ガイドとトラバースガイド間の糸長の最小値（Ｌ１）に等しい。また、巻取りパッケージ幅、即ちトラバース幅（Ｗ）は３０６ｍｍである。このとき、トラバース幅の両端に位置する時点でのトラバースガイド（４ｂ）と振り支点ガイド（２）との距離は５９０ｍｍとなり、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）との間の糸長は最大値（Ｌ２）となる。振り支点ガイド（２）からトラバースガイド（４）までの糸長の最大値と最小値の差は２０ｍｍであり、この糸長差によりトラバースガイドがトラバース幅の中央にある時点では巻取り張力が瞬間的に低下し、逆にトラバースガイドがトラバース幅の両端にある時点では巻取り張力が瞬間的に上昇することとなり、その結果トラバース周波数の２倍の周波数成分を持つ巻取り張力変動を発生させることとなる。
【００５１】
巻取り糸条のポリマー種類、物性、総繊度、単繊維繊度など、また巻取機におけるトラバース幅、トラバース速度、綾振り長、平均巻取り張力などによって異なるが、従来の糸条巻取機においては、巻取り張力の平均値に対し２０％〜１００％の張力変動幅が発生している。なお、ここでいう巻取り張力とは、本来は巻取りパッケージ部で測定することが好ましいが、実際には糸が高速でトラバースされているため測定は非常に困難である。このため、本発明でいう巻取り張力とは、振り支点ガイド（２）の上流直近部の糸がトラバースされていない部位で測定したものである。実際には、振り支点ガイド（２）から巻取りパッケージ（６）までの糸道上に存在するガイド類による擦過抵抗分などを含んでいるため、巻取りパッケージ部（６）での巻取り張力とは厳密には若干異なるが、実質的には問題とならない程度の差であるためこのように定義した。また、本発明でいう巻取り張力の平均値とはパッケージを約１Ｋｇ巻取った時点での測定値であり、エイコー測器社製張力計を用い、張力計のフィルター設定をＯＮとし上記測定位置にて連続して張力を測定し、得られた張力チャート記録から１ｓｅｃ間の平均張力を読取ったものである。図１２にこの方法により測定した張力パターンの一例を示す。さらに、ここで言及する張力変動幅とはパッケージを約１Ｋｇ巻取った時点での測定値であり、エイコー測器社製張力計を用い、張力計のフィルター設定をＯＦＦとし上記測定位置にて連続して張力を測定し、得られた張力チャート記録から１ｓｅｃ間の張力の極大値の平均と極小値の平均との差を読取ったものである。図１３にこの方法により測定した張力パターンの一例を示す。
【００５２】
図４に示した本発明の糸条巻取機において、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイド（４ａ）と振り支点ガイド（２）との距離、即ち綾振り長（Ｌ）は５７０ｍｍであり、従来方式と同じである。しかし、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）との間の糸長は、糸長変動抑制ガイド（７）により、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（７）の走行経路によって形成される面に対し立体的に張出した糸道を形成しているため、綾振り長より若干長くなる。この場合における糸長変動抑制ガイド（７）の設置位置は、振り支点ガイド（２）から２８５ｍｍとした。また、糸長変動抑制ガイド（７）の形状は、円弧状とした。高さ（Ｄ）はトラバース両端部では０ｍｍとし、中央部に向って徐々に高（Ｄ）を増加させ、トラバース中央部で最大値となるよう設計した。高さの最大値（Ｄ０）は、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）の走行経路によって形成される面から４０ｍｍ〜６０ｍｍとした。
【００５３】
以上の設計とした本発明の糸条巻取機において、トラバース幅の中央に位置する時点でのトラバースガイド（４ａ）と振り支点ガイド（２）間の糸長（Ｌ３）は５７６ｍｍ〜５８２ｍｍとなる。巻取りパッケージ幅、即ちトラバース幅（Ｗ）は３０６ｍｍであり、トラバース両端での高さ（Ｄ）は０ｍｍであるため、トラバース幅の両端に位置する時点でのトラバースガイド（４ｂ）と振り支点ガイド（２）との距離は５９０ｍｍとなる。この位置での糸道は直線であるため、振り支点ガイド（２）とトラバースガイド（４）とのの糸長（Ｌ２）も５９０ｍｍとなる。その結果、振り支点ガイド（２）からトラバースガイド（４）までの糸長の最大値と最小値との差は８〜１４ｍｍとなり、巻取り張力の変動幅は５％〜３０％に低減した。
【００５４】
産業用繊維糸条を巻取機に巻取る際の糸条の張力は、通常０．１〜０．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。これに対し、張力の変動は、従来の糸条巻取機においては０．０５〜０．１ｃＮ／ｄｔｅｘと大きかったが、この変動の殆どはトラバースによって生じるものであった。しかしながら、本発明の糸条巻取機によれば、上記の改善を行なうことによって、張力変動を０．０１〜０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘと、従来に比し半減以下に改善することができる。
【００５５】
本発明の改善された糸条巻取機および糸条の巻取り方法は、合成繊維フィラメントの高速製糸の巻取り方法として広く適用することができる。特に、産業資材用途に適した２００〜３５００ｄｔｅｘの太繊度、７〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘの高強度繊維を、２５００〜７０００ｍ／ｍｉｎの速度で製糸した複数本の糸条を巻取るための装置および方法として有用である。
【００５６】
本発明の糸条巻取機および糸条の巻取り方法は、上記した範囲外の繊度および強度の繊維、又は範囲外の製糸速度のプロセスにも適用することもできるが、そのような場合には、本発明の効果が顕著に得えられないことがある。
【００５７】
本発明の糸条巻取機および糸条の巻取り方法にとって特に好ましい態様は、繊度が４００〜２０００ｄｔｅｘの太繊度糸、強度が７．５〜９．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力糸、製糸速度が３０００〜６０００ｍ／ｍｉｎの高速紡糸の場合である。
【００５８】
また、本発明の糸条巻取機および糸条の巻取り方法は、産業資材用途の中でも、特にシートベルト、エアーバッグ、重布、ターポリン、広幅ベルトおよび細幅ベルトなどの布帛に製織する糸条、およびパッケージからの糸条のスムーズな解舒が重要な糸条の巻取りに適用した場合に、本発明が目的とする効果を特に顕著に発現することができできる。
【００５９】
なお、製糸については、通常２糸条、４糸条または８糸条の同時延伸を行い、巻取機も糸条数に対応させて２コップ、４コップまたは８コップ巻取機を設置する場合、あるいはその１／２コップ数に対応した巻取機を設置した場合などに適用することができ、いずれの場合にも効率的な巻取りを行うことができる。
【００６０】
【実施例】
以下に、実施例および比較例を示して、本発明を更に具体的に説明する。
【００６１】
なお、発明の詳細な説明および実施例に示した特性の定義および測定法は以下の通りである。
【００６２】
［繊度］：ＪＩＳ    Ｌ−１０１３の方法で行った。
【００６３】
［強度］：ＪＩＳ    Ｌ−１０１３の方法により、試長２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分の条件で測定した。
【００６４】
［張力］：エイコー測器社製張力計を用いて、振り支点ガイド上流側直近部で連続して張力を測定し、張力チャート記録から、巻き取り時の張力［ｇ］および
［ｃＮ／Ｔ］を求めた。
なお、張力計のフィルターはＯＮ設定とし、パッケージを約１Ｋｇ巻取った時点で１ｓｅｃ間の平均張力を測定した。
【００６５】
［張力変動幅］：エイコー測器社製張力計を用いて、振り支点ガイド上流側直近部で連続して張力を測定し、張力チャート記録から、巻き取り時の張力変動を求めた。
【００６６】
なお、張力計のフィルターはＯＦＦ設定とし、パッケージを約１Ｋｇ巻取った時点で１ｓｅｃ間の張力変動を測定し、その間の極大値の平均と極小値の平均の差により張力変動幅［ｇ］および［ｃＮ／Ｔ］を測定した。また張力変動幅［％］はこれを上記測定による張力で割返すことで算出した。
【００６７】
［高速解舒性］：フルパッケージまで巻取りを完了した巻取りパッケージから１０００ｍ／ｍｉｎの速度で解舒し、解舒中に引っ掛かりが生じて解舒ができなくなったものの割合で評価した。解舒性は１０サンプル評価し、１回でも解舒中の糸切れや解舒不能が発生したものは×、糸切れや解舒不能には至らないが輪抜けが発生したものや解舒中の張力変動が大きいものを△、それ以外を○とした。
【００６８】
［パッケージフォーム］：パッケージ表面の凹み（サドル）、パッケージ端面の膨らみ（バルジ）および端面の段差有無を目視により確認した。目視で明らかに判別できるほどサドルが大きいものおよび端面に大きな段差が発生しているものは×、小さいサドルが発生しているもの、端面に小さな段差が発生しているものおよび端面に段差はないがバルジが大きいものを△、サドルが目視判別不能でかつバルジが小さいものを○とした。
【００６９】
［実施例１〜３、比較例１〜４］
図１〜３に示した下糸道タイプの製糸レイアウトを有する製糸設備を用いて、１１００ｄｔｅｘ−１９２ｆｉｌの産業用ポリエステル繊維の製糸を行った。
【００７０】
固有粘度１．２のポリエチレンテレフタレートポリマを、エクストルーダー型紡糸機に供給して溶融紡糸した。紡糸温度はポリマ温度で２９５℃とし、溶融ポリマは紡糸パック中で濾過した後、１９２ホールの細孔を有する口金から紡糸した。口金直下には３００℃に加熱された４０ｃｍ長の加熱雰囲気を設け、紡出糸条は該加熱ゾーンを通過した後、２０℃の冷風によって冷却固化された。その後、糸条に平滑剤、界面活性剤、制電剤および極圧剤などを成分とする油剤をオイリングロールによって付与した後、４０００ｍ／分で回転する引き取りロールに捲回して引き取った。油剤の付着量は、製糸工程を経てパッケージとして巻き取られた時に約０．６重量％となるよう調整した。
【００７１】
上記引き取った糸条に、連続して、９０℃に加熱されたＦＲ（給糸ロール）の間で３％のストレッチを付与し、引き続き、１５０℃に加熱された１ＤＲ（第１延伸ロール）との間で４．２倍の熱延伸、次いで２４５℃に加熱された２ＤＲ（第２延伸ロールとの間で）１．３倍の熱延伸を行った後、１２０℃に加熱されたＲＲ（弛緩熱処理ロール）との間で５％の弛緩を与えて製糸を行った。
【００７２】
延伸および弛緩は、ロール速度の異なるロールに糸条を捲回させることによって行った。
【００７３】
上記製糸が完了した糸条は、糸道変更ロールを介して糸条の走行方向を変更しながら振り支点ガイドに導き、下糸道タイプの巻き取り機に巻取った。糸長変動抑制ガイドの設置位置は、トラバースガイドの下方２０ｃｍとした。
【００７４】
実施例１〜３は、図６（２）に示すような単純な円弧形状の糸長変動抑制ガイドを有する糸条巻取機により種々の条件で巻取った例であり、比較例１〜４は、糸長変動抑制ガイドを用いない従来の下糸道タイプの巻取機（図９および１０）を用いて種々の条件で巻取った例であり、それらの場合の巻取り張力の変動などの評価結果を表１に示した。
【００７５】
表１の結果からは、本発明の糸条巻取機および巻取り方法によれば、従来の巻取機および巻取り方法の場合に比較して、巻取り張力の変動が大幅に減少し、かつ巻取りパッケージの形状も良く、高速解舒性も優れていることが明らかである。
【００７６】
［実施例４〜５、比較例５〜７］
図７〜８に示した上糸道タイプの製糸レイアウトを有する製糸設備を用いて、１１００ｄｔｅｘ−２４０ｆｉｌ．のタイヤコード用リエステル繊維の製糸を行った。
【００７７】
固有粘度１．３のポリエチレンテレフタレートポリマを、エクストルーダー型紡糸機に供給して溶融紡糸した。紡糸温度はポリマ温度で２９５℃とし、溶融ポリマは紡糸パック中で濾過した後、２４０ホールの細孔を有する口金から紡糸した。口金直下には３３０℃に加熱された７ｃｍ長の加熱雰囲気を設け、紡出糸条を加熱ゾーンを通過させた後、直ちに、５０℃の温風を環状型冷却装置から吹き付けて冷却固化した。糸条を環状チムニーの下に取り付けられた約４ｍ紡糸ダクトを通過させた後、次いで給油ロールによって油剤を付与し後、２２５０ｍ／ｍｉｎで回転する引き取りロールに捲回して巻き取った。引き取り糸条を一旦巻取ることなく連続して、速度の異なるネルソンロール群に順次捲回させて熱延伸した。
【００７８】
すなわち、７０℃に加熱されたＦＲ（給糸ロール）と９０℃に加熱された１ＤＲ（第１延伸ロール）との間で１．５倍の熱延伸、次いで２５０℃に加熱された２ＤＲ（第２延伸ロールとの間で）１．４倍の熱延伸を行った後、１２０℃に加熱されたＲＲ（弛緩熱処理ロール）との間で３％の弛緩を与えて製糸を行った。
【００７９】
上記製糸が完了した糸条を、図７〜８に示した上糸道タイプの巻き取り機に巻取った。糸長変動抑制ガイドの設置位置はトラバースガイドの上方２０ｃｍとした。
【００８０】
実施例４〜５は、図７〜８に示した上糸道タイプの巻き取り機に、図６（２）に示すような単純な円弧形状の糸長変動抑制ガイドを設けてた巻取機を用いて種々の条件で巻取った例であり、それらの場合の巻取り張力の変動などの評価結果を表１に示した。
【００８１】
比較例５〜７は、糸長変動抑制ガイドを用いない従来の上糸道タイプの巻取機を用いて種々の条件で巻取った例であり、それらの場合の巻取り張力の変動などの評価結果を表１に示した。
【００８２】
表１の結果からは、本発明によれば、従来の方法に比較して、上糸道タイプの巻取り方法におけるＬ／Ｗを短くしても巻取り張力の変動が少なく、かつ巻取りパッケージの形状も良く、高速解舒性も優れていることが明らかである。
【００８３】
【表１】
2005035714.tif 000008
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の糸条巻取機および巻取り方法によれば、従来の下糸道タイプの巻取り方法に付随する問題点、即ち綾落ちやパッケージのフォーム不良およびそれらに起因する解舒不良を、特に巻取り時のトラバースの位置によって生ずる張力変動を減少させることによって解決することができる。
【００８５】
また、本発明によれば、従来の上糸道タイプの巻取り方法に付随する問題点、即ち製糸ロールレイアウトおよび糸掛けのし難さを解消して、コンパクトで糸掛け作業性の良い糸条巻取機および巻取り方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の下糸道タイプの糸条巻取機を表す正面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は本発明の下糸道タイプの糸条巻取機における振り支点ガイド、糸長変動抑制ガイド、トラバースガイドおよび走行糸条との位置関係を示した斜視図である。
【図４】図４は本発明におけるトラバースガイドの位置と振り支点ガイドからトラバースガイド間の糸長との関係および綾振り長を示した図である。
【図５】図５は本発明における糸長変動抑制ガイドの高さ（Ｄ）の設計値を算出するための説明図である。
【図６】図６は糸長変動抑制ガイドの形状を示す説明図である。
【図７】図７は従来の上糸道タイプの糸条巻取機を表す正面図である。
【図８】図８は図７の側面図である。
【図９】図９は従来の下糸道タイプの糸条巻取機を表す正面図である。
【図１０】図１０は図９の側面図である。
【図１１】図１１は従来方式におけるトラバースガイドの位置と振り支点ガイドからトラバースガイド間の糸長との関係および綾振り長を示した図である。
【図１２】図１２は巻取り張力の平均値測定記録の一例を示した図である。
【図１３】図１３は張力変動幅の測定記録の一例を示した図である。
【符号の説明】
１        巻取機
２        振り支点ガイド
３        最終ロール
４        トラバースガイド
４ａ    トラバース幅中央に位置する時点でのトラバースガイド
４ｂ    トラバース端に位置する時点でのトラバースガイド
４ｃ    任意の位置に位置する時点でのトラバースガイド
５        糸道変更ロール
６        巻取りパッケージ
７        糸長変動抑制ガイド
Ｐ    振り支点ガイドとトラバースガイドの走行経路とによって形成される平面
Ｌ    綾振り長
Ｌ１  平面Ｐ上で直線的な経路となる糸条がパッケージ中央（トラバース幅中央）に位置した時点の糸長
Ｌ２  糸条がパッケージ両端に位置した時点の糸長
Ｌ３  糸長変動抑制ガイドにより平面Ｐに対し立体的に張出した経路となる糸条がパッケージ中央（トラバース幅中央）に位置した時点の糸長
Ｗ    トラバース幅（パッケージ幅）
Ｗ１  トラバースガイドが任意の位置にある時点でのトラバースガイド走行経路におけるトラバース幅中心からの距離
ｈ    振り支点ガイドから糸長変動抑制ガイドまでの距離
Ｄ０  トラバース幅中央部における高さ（最大高さ）
Ｄ    トラバースガイドが任意の位置にある時点で、糸が接している位置での糸長変動補正ガイドの高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005035714.tif 000019
【図１２】
2005035714.tif 000020
【図１３】
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